Магнитно-полупроводниковый элемент Советский патент 1983 года по МПК H03K3/286 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в устройствах хранения информации специализированных ЭВМ, работающих в условиях влияния дестабилизирующих факторов. Известны триггерные элементы, сюхраняющне записанную ин(}юрмащ1ю при перерывах в подаче питания, выполненные на полупроводниковых транзисторах и магнитных сердечниках из феррита с прямоугольной петлей гистерезиса 1. Недостатками данных элементов являются низкая помехоустойчивость и радиационная сто кость. Наиболее близким к предлагаемому является триггер, содержащий магнитный элемент с двумя больщими и двумя малыми отверстиями, через которые проходят обмотки установ ки О и 1, обмотка опроса и общая выхо ная обмотка, выводы которой через диоды подключены в базовые цепи. 1ранзисторов стати ческого полупроводникового триггера. При этом магнитный элемент с двумя больпшми двумя малыми отверстиями используется в прототипе в качестве элемента памяти, сохраня ющего записанную информаодю при многократ ном считывании 2. Недостатком известного триггера является низкая устойчивость к воздействиям помех и проникающей радиации. Цель изобретения - повышение устойчивости к дестабилизируюидам факторам. Поставленная цель достигается тем, что магнитно-полупроводниковый элемент, содержащий магнитную запоминающую ячейку, содержащую обмотку записи 1, обмотку записи О, магнитная ячейка выполнена на двух магнит-. ных триггерах без разрушения информации, реализованных путем прошивки tpex отверстий многоотверстной ферритовой пластины обмотка ми записи считывания, подготовки, опроса и выходными обмотками, причем последовательное включение обмотки записи первого тригге ра без разрушения информации с обмоткой сч тывания второго триггера без разрущения информации образует обмотку записи 1 магнит ной запоминающей ячейки, последовательное включение облютки считывания первого тригге ра без разрушения информации с обмоткой за писи второго триггера без разрушения информ ции образует обмотку записи магнитной запоминающей ячейки, последовательное включение обмоток подготовки обоих триггеров без разрушения информации, а также последовательное включение обмоток опроса образует обмотку подготовки, опроса и обмотку опроса состояния магнитной запоминающей ячейки соответственно, при этом каждый триггер без разрушения информации через выходные обмотки подключается к базе и эмиттеру соответствующего выходного транзистора, причем коллектор первого выходного транзистора соединен с шиной питания, а его эмиттер - с коллектором второго выходного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, нагруженного на конденсатор и подключенного к эмиттерному повторителю. На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема прощивки обмоток магнитного триггера без разрущения информации, используемого для организации магнитной запоминающей ячейки. Магнитно-полупроводашковйй элемент с повышенной устойчивостью к дестабилизирующим факторам содержит магнитную запоминающую ячейку 1, выполненную на двух триггерах без разрущения информации 2 и содержащую обмотку 3 записи 1, обмотку 4 записи О, представляющие собой последовательно включенные обмотки 5 записи и 6 считывания соответствующих триггеров без разрущения информации 2, а также обмотку 7 подготовки опроса и обмотку 8 опроса состояния, представляющие собой последовательно включенные обмотки 9 подготовки и обмотки 10 опроса соответствующих ТБРИ 2. Кроме того, магнитная запоминающая ячейка 1 содержит две выходные обмотки 11, подключенные к базам и змиттерам выходных транзисторов 12 и 13, причем коллектор первого выходного транзистора 12 соединен с шиной питания, а его эмиттер - с коллектором второго выходного транзистора 13, включенного по схеме с общим эмиттером, нагруженного на конденсатор 14 и подключенного к эмиттерному повторителю, выполненному на транзисторе 15. При этом каждый магнитный триггер без разрушения информации 2 занимает три отверстия 16-18 многоотверстной ферритовой пластины 19 и содержит обмотку 5 записи, проходящую через отверстия 16 и 18, обмотку считывания, проходящую через отверстие 17, обмотку 9 подготовки, проходящую через Отверстия 17 и 18, обмотку 10 опроса, проходящую через отверстие 18, а также выходную обмотку 11, проходащую через отверстия 17 и 18 (начала всех указанных обмоток помечены знаком -, а концы знаком х). Магнитно-полупроводниковый элемент с повышенной устойчивостью к дестабилизирую-. щим факторам работает следующим образом. Импульс тока, подаваемый в обмотку 5 записи триггера без разрущеиия информации 2, переводит мапштный материал перемычек- между отверстиями многоотверстной ферритовой пластины 19, через которые проходит указаннал обмотка, в насыщенное состояние, либо подтверждает это состояние, если магнитньш материал перемычэк между отверстиями- до этого момента времени в нем находился. Подачей в после; огю1цие моменты последовательjuocTH сдвинутых во времени импульсов тока в обкютку 9 подготовки и в обмотку 10 опроса производится смена состояний .намагниченности перемычки между отверстиями 17 и 18 многоотверстной фер штовой пластины 19. Пуи этом на выходной обмотке 11 триггера без раз рушения информации 2 возникает импульс ЭДС отрицательной полярности в момент импульса тока в обмотку 9 подготовки н импульс ЭДС положительной полярности в момент пода чи импульса тока в обмотку 10 опроса. Подачу последователыюсга сдвинутых во времени импульсов тока в обмотки 9 и 10 можно производить многократно. В случае подачи импульса тока в обмотку 6 считывания происходат йюкировка переключения перемычки между отверстиями 17 и 18 многоотверстной ферритовой пластины 19 и поэтому при последующей подаче последовательности сдвинутых во времени импульсов тока в обмотки 9 и 10 на выходной обмотке 11 импульсов ЭДС не возникает. На этом принципе работы триггера без разрушения информации 2 основана работа предлагаемого устройства, в которрм один из триггеров без разрушения информации 2 используется для хранения Г информавди, а второй - для хранения О. Запись 1 информащш в магнитно-полупроводанковый элемент осуществляется подачей импульса тока в обмотку 3 записи 1 магнитной запоминающей ячейки 1. При подаче в следующий момент. последовательности сдвинутых во времени импуль- . сов тока в обмотку 7 подготовки опроса и в обмотку 8 опроса состояния ячейки 1 возникающий в выходаой обмотке 11 одаюго из триггеров fe3 разрущенИя информации 2 импульс ЭДС положительной полярности откроет выходной транзистор 12 до состояния насыщения. При этом.происходит заряд емкости 14 и на выходе ЭАШттериого повторителя, выполненного на транзисторе 15, устзг навливается уровень 1, соответствующий нач пряжению питания. Последующая подача импульсов тока.в обмотке 7 и 8 подзаряжает конденсатор. 14, обеспечивай тем самым на выходе устройства постоянный уровень 1. Запись О в устройство осуществляется аналогично подачей импульса тока в обмотку 4 записи О магнитной запоминающей ячейки 1. Возникающий на выходной обмотке } 1 при последующей подаче импульсов тока в обмотки 7 н 8 импульс ЭДС откроет выходной транзистор 13 до состояния насыщения, за , счет чего произойдет разряд конденсатора 14 и на вь)ходе элемента установится уровень О. В случае отключения напряжения питания иыфс мация сохргшяется в магнитной запоминающей ячейке 1 и при последующем включении питания подачей последовательности одвинутых во времени импульсов тока в обмотки 7 и 8 обеспечивается восстановление на выходе устройства уровня записанной информащш. Основным элементом хранения в предлагаемом устройстве является магнитная запоминающая ячейка 1, управляемая полными токами, энергия переключения которой на несколько порядков превышает энергию переключения известных полупроводниковых статических триггеров, что обуславливает повьшенную помехоустойчивость предлагаемой магнитно-полупроводниковой схемы по сравнению с базовым объектом. Повышенная устойчивость предлагаемого устройства к радиационным воздействиям по сравнению с известными триггерными элементами .определяется, главным образом, ключевым. режимом работы выходных транзисторов 12 и 13, допускающим уменьшение коэффициента передачи тока до минимальной величины порядка нескольких единиц. Кроме того, соединение базы и эмиттера выходных транзисторов 12 и 13 низкоомными выходными обмотками 11 резко снижает влияние ионизационных токов за счет устранения вторичных фототоков в базовых цепях транзисторов. Помимо этого подключение коллектора вьтходного транзистора 13 к эмиттеру транзистора 12 и базе транзистора 15 обеспечивает компенсацию первичных фототоков, возникающих в коллектор-базовых цепях транзисторов при импульсном ионизирующем излучении. Предлагаемое устройство повышает устойчивость к дестабилизирующим факторам, т.е. увеличивает помехоустойчивость И увеличивает радиационную стойкость.

fn

/fHatffysHe

МАГНИТНО-ПОЛУПЮВОДНШСОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий магнитную запоминающую ячейку, содержащую обмотку записи Г, обмотку записи О, о т л ичающий с:я тем, что, с целью повышения устойчивости к дестабилизирующим факторам, магнитная ячейка выполнена на . двух магнитных триггерах без разрушения информации, реализованных путем про1яивки трех отверстий многоотверстной ферритовой пластины o6MOTKaivai записи считывания, подroTOBKHi опроса и выходными обмотками. Последовательное включе1И1е обмотки записи первого триггера без разрушения информащга с обмоткой считывания второго триггера без разрушения информащш образует обмотку записи 1 магнитной запоминающей ячейки, последовательное включение обмотки считьшания первого триггера без разрушения информации с обмоткой записи второго триггера без разрушения информации образует обмотку записи Магнитной запоминающей ячейки, последовательное включение обмоток подготовки обр их триггеров без разрзоиения информации, а также последовательное включение обмоток опроса образует обмотку подаютовки опроса и обмотку опроса состояния магнитной запоминающей ячейки соответственно, при этом каждый триггер без разрушення информации через выходные обмотки подключается к ба(Л зе и эмиттеру соответствующего выходного транзистора, причем коллектор первого выходного транзистора соединеи с шиной питаиия, а его эмиттер - с коллектором второго ъыч, ходного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, нагрузкенного на конденсатор и подключенного к эмиттерному повторителю. Од 4; 4 СО со